Существует два типа источников света: одномодовые и многомодовые.

Одномодные Многомодные

При одномодном источнике расстояние до 100 км, при многомодовом около 4 км. Это естественно вытекает из физики явления: одномодовый источник выдает жестко сфокусированный пучок; многомодовый – значительно более рассеянный.

Радиоканалы наземной и спутниковой связи отличаются большим разнообразием как используемым частотным диапазоном, так и дальностью действия. Для радио релейных линий (РРЛ) характерен диапазон 60 мГц-15гГц; для спутниковых каналов – до сотен гГц. Спутниковые каналы и другую радиосвязь используют, когда кабельные линии применить нельзя.

В компьютерных сетях применяются кабели, удовлетворяющие определенным стандартам. Стандарты определяют характеристики не отдельного кабеля, а полного набора элементов, необходимого для создания кабельного соединения (например, шнура от рабочей станции до розетки, сомой розетки, основного кабеля, жесткого кроссового соединения и шнура до концентратора. (Наиболее употребительные стандарты см. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. – СПб: Издательство «Питер», 1999. – 672с.)

1.5.

А

Б

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛОВ СВЯЗИ

абонент КУ КОА ЛУ ЛУ ЛУ КОА КУ абонент

КДС

Рис. 7. Структура канала связи

КУ – коммутационный узел;

КОА – каналообразующая аппаратура;

ЛУ – линейный усилитель;

Кдс канал дальней связи

Качество КС оценивается электрическими характеристиками:

1). Остаточным затуханием – аост;

2). АЧХ;

3). ФЧХ или ЧХ tгр;

4). АХ (коэффициентом не6линейных искажений);

5). Уровнем помех на выходе канала.

1. Остаточное затухание

Коэффициент распространения сигнала по цепи

=

нагрузка

Рис.8. Нагруженная электрическая цепь

При согласованной нагрузке

= ;=;+j;

=а – характеристическое (собственное) затухание цепи;

= b – характеристический фазовый сдвиг цепи;

 и  - километровые затухание и сдвиг.

Дальность есть F(а). Для двухпроводного телефонного канала аост =0,8 Неп.

Симметричный стальной кабель диаметром 1,2 мм имеет =41[мНеп / км], из чего следует =19,5 км. Поэтому необходимы специальные меры для увеличения дальности.

аост =,

где -рабочее затухание i-го участка канала,

- рабочее усиление j-го линейного усилителя.

=(1/2)ln (Pвх/ Рвых); - рабочее усиление j-го ЛУ.

аостнормируется. Для двухпроводного канала аост= 0,8 Неп; для четырехпроводного канала – аост= 0 или аост= 2 Неп (остаточное усиление).

2.АЧХ : аост= ()

идеальная

аост

реальная

Fmin Fmax

Рис.9. Амплитудно-частотная характеристика КС

На практике вместо АЧХ применяют упрощенные характеристики: полосу пропускания и затухание на основной частоте передаваемого сигнала (частота, гармоника которой имеет наибольшую амплитуду и мощность).

Полоса пропускания – это непрерывный диапазон частот, для которого отношение выходного сигнала ко входному превышает некоторый заранее заданный предел, обычно 0,5. Полоса пропускания зависит от типа линнии связи и от ее протяженности.

Затухание измеряется в неперах (Неп) или в децибелах (дБ):

а=(1/2)ln(Рвх / Рвых) (Неп); а=(1/2)log(Рвх / Рвых) (дБ);

1дБ0,115 Нп; 1Нп8,69 дБ

3. ФЧХ– зависимость от частоты сдвига фазы сигнала на выходе канала относительно фазы сигнала на входе канала.

Практически фазовые сдвиги определяют, пользуясь групповым временем распространения сигнала tгр(время необходимое для пробега по каналу максимума огибающей сигнала). Нормируются отклонения на крайних частотах.

4. АХ – это зависимость уровня сигнала на выходе канала от уровня сигнала на входе канала. Оцениваются часто коэффициентом нелинйных искажений:

Кни=

Значение коэффиуциента нормируется. Например, для телефонного КДС Кни 1,5/2500 км

5. Уровень помех на выходе канала определяется

• нестабильностью во времени коэффициента передачи канала;

• кратковременные разрывы канала (понижение уровня более, чем на 0,7 Неп);

• скачки уровня в пределах 0,20,7Неп

• посторонние сигналы (помехи, шум).

Существуют различные модели, описывающие конечные искажения сигналов на выходе канала (модели каналов).

Примеры моделей каналов.

Рис.10. Модель непрерывного канала

- мультипликативная помеха,

- аддитивная помеха

Наиболее распространенная модель непрерывного канала - гауссов канал. Модель отображает канал, в котором действует лишь аддитивная флюктуационная помеха ((t)=1)

Процесс полагается стационарным, т е.

и представляет собой гауссовый случайный процесс без постоянной составляющей, чаще всего полагаемый белым шумом в полосе частот КС. Мгновенные значения x распределены нормально с плотностью

w(x)=

Характеристики огибающей:

Пауза – огибающая помехи (распределение значений по закону Релея)

W0(x)=

Посылка – огибающая сигнал плюс помеха (обобщенный закон Релея)

W1(x)= ,

где А – амплитуда синусоидального сигнала переносчика логической «1»;

- функция Бесселя нулевого порядка;

- мощность (дисперсия) шума.

Обобщающими характеристиками канала, которые отображают как ограничения на входные сигналы, так и на степень воздействия помехи, являются

• ширина полосы пропускания Fk;

• отношение =(Рс/ Р)средней мощности сигнала к средней мощности помехи.